内容正文:
专题强化十五 电学实验基础
授课提示:对应学生用书第205页
自主探究
1.螺旋测微器(千分尺)的构造、原理及读数
(1)构造:如图所示,B为固定刻度,E为可动刻度。
(2)原理:测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上有50个等分刻度,每转动一小格,F前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
(3)读数
①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出。
②测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
③如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,半毫米刻度线未露,而可动刻度上的示数为15.0,最后的读数为2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
2.游标卡尺的构造、原理及读数
(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺。(如图所示)
(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径。
(3)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,其读数见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1 mm的差值
精确度(可准确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(4)读数:若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm。
3.常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
1.(1)有一金属材料制成的圆柱形物体,当用游标卡尺来测它的截面直径d时,示数如图甲所示,则d=________ mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻,此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则金属物体两端的电压为U=________ V,流过该物体的电流为 I=________ A。
(2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丁所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为________ mm。
解析:(1)游标卡尺主尺的读数为30 mm,游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐,由于游标尺是20分度的,所以读数为30 mm+0.05×10 mm=30.50 mm。电压表选用0~3 V量程,分度为0.1 V,读数时应估读到分度的,所以读数为2.30 V;电流表选用0~0.6 A量程,分度为0.02 A,读数时应估读到分度的,所以读数为0.42 A。
(2)校零时螺旋测微器的读数为0+1.0×0.01 mm=0.010 mm。合金丝的直径为0.650 mm-0.010 mm=0.640 mm。
答案:(1)30.50 2.30 0.42 (2)0.010 0.640
2.(1)如图甲所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm被10等分、19 mm被20等分、49 mm被50等分,它们的读数依次为________mm,________mm,________mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是________mm。
(3)①图丙使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数是________A;当使用3 A量程时,对应刻度盘中每一小格代表________A,图中表针示数为________A。
②图丁使用较小量程时,每小格表示________V,图中表针的示数为________V。若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________V,图中表针示数为________V。
(4)旋钮式电阻箱如图戊所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为_____